對(duì)內(nèi)模混凝土拱結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的探討

倪鳳高

摘 要：本文介紹了三維波紋形鋼承板內(nèi)模混凝土拱結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點(diǎn)、工藝原理、工藝流程、操作要點(diǎn)，以及質(zhì)量保證技術(shù)措施，只有嚴(yán)格按規(guī)范、按圖紙，按施工方案操作，才能保證混凝土拱圈的施工質(zhì)量和安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：混凝土拱結(jié)構(gòu) 施工技術(shù)

前言

三維波紋式鋼承板內(nèi)模混凝土拱結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于會(huì)展中心、商場(chǎng)、廠房及倉庫等工業(yè)與民用建筑場(chǎng)所，與傳統(tǒng)的混凝土拱結(jié)構(gòu)采用木模及鋼管支架相比，具有模板支架構(gòu)造簡(jiǎn)單、混凝土拱板無需內(nèi)抹灰、施工方便、工程施工速度快、混凝土拱結(jié)構(gòu)的整體性強(qiáng)，抗震、抗爆、抗?jié)B性能好等優(yōu)點(diǎn)。該施工技術(shù)，為大跨度、高矢高、超長式厚拱板的混凝土拱結(jié)構(gòu)施工奠定了基礎(chǔ)。

1 鋼承板內(nèi)模混凝土拱結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點(diǎn)

1. 1 橫板支架具有整體剛度大、搭設(shè)安裝方便的特點(diǎn)

混凝土拱圈的內(nèi)模（即底模）采用三維波紋式鋼承板，鋼板厚約3，該鋼承板在拱圈的橫向即跨度方向?yàn)橐淮蟛ǎv向、弧向均為波紋形式，沿縱向截面的波谷至波頂?shù)氖父邽?30。由于三維波紋式鋼承板內(nèi)模安裝后的整體剛度大，承載能力高，故鋼內(nèi)模的扣件式鋼管支架設(shè)計(jì)計(jì)算與搭設(shè)施工方便。澆搗混凝土?xí)r在恒載、活載的共同作用下，模板支架的變形小，為控制混凝土拱圈的施工質(zhì)量創(chuàng)造了條件。

混凝土拱圈的外模采用縱向條式大模板，該外模采用對(duì)拉螺桿焊接固定于三維波紋式鋼承板上，條式大塊外模板的下端采用扣件式斜鋼管支撐于拱腳的混凝土基礎(chǔ)上。各幅外模板均采用扣件式鋼管連接，每幅外模板之間留出混凝土澆搗入注帶，寬約500 mm。混凝土拱圈的頂部比較平坦，故不需要搭設(shè)外模板。

1. 2 鋼筋具有定型模架制作后綁扎安裝的特點(diǎn)

拱圈鋼筋分為環(huán)向鋼筋與縱向鋼筋兩大類別。環(huán)向鋼筋又分為環(huán)向上排筋、環(huán)向中部筋、環(huán)向下排筋及環(huán)向谷底筋。縱向鋼筋又分為縱向上排筋、縱向中部筋、縱向下排筋及縱向V 形拉結(jié)筋。環(huán)向鋼筋制作時(shí)先放大樣，并在型鋼做的定型模架上彎曲成型，為了防止制作后安裝綁扎中的反彈變形，均采用塔式起重機(jī)成捆式將鋼筋吊至內(nèi)模上再用人工分別就位。

2 施工工藝原理與施工工藝流程

2. 1 施工工藝原理

利用三維波紋式鋼承板作內(nèi)模結(jié)合扣件式鋼管支架承重，三維波紋式鋼承板可簡(jiǎn)化成“工”字形截面計(jì)算抗彎承載力，并結(jié)合拱式構(gòu)件的特點(diǎn)傳遞荷載給鋼管支架。混凝土拱圈的外模利用對(duì)拉螺桿焊接錨固于三維波紋鋼板內(nèi)模上，下滑力由扣件式鋼管傳遞至拱圈的基礎(chǔ)。拱腳混凝土基礎(chǔ)之間設(shè)置有混凝土拉梁。利用泵送預(yù)拌混凝土澆搗拱圈，對(duì)稱式由低至高澆搗混凝土，混凝土從入注帶入模，插入式振搗棒振搗密實(shí)后用模板覆蓋入注帶，然后繼續(xù)往上對(duì)稱式澆搗混凝土。

2. 2 施工工藝流程

混凝土基礎(chǔ)施工→測(cè)量放線→搭設(shè)扣件式鋼管支架→安裝三維波紋式鋼承板內(nèi)模→焊接對(duì)拉螺桿→綁扎拱圈鋼筋→隱蔽工程驗(yàn)收→安裝拱圈外模板→安裝扣件式鋼管操作架→對(duì)稱式泵送澆搗混凝土→養(yǎng)護(hù)→拆除外模及操作架→拆除內(nèi)扣件式鋼管支架→拱頂防水層施工。

3 施工操作要點(diǎn)

3. 1 搭設(shè)扣件式鋼管承重支架

搭設(shè)鋼管支架前應(yīng)完成拱圈基礎(chǔ)及室內(nèi)地面的混凝土基層，作為鋼管支架的承重地基。在混凝土拱圈恒載、施工活載（含振搗荷載）及風(fēng)荷載組合作用下，通過設(shè)計(jì)計(jì)算，并按現(xiàn)行國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范（JGJ 130-20011） 》搭設(shè)扣件式鋼管承重支架。考慮拱圈混凝土的重力荷載分解為徑向和切向分力，加之三維波紋式鋼承板整體剛度大，且注意到施工方便，故承重支架的立桿，除拱圈頂部需搭設(shè)成豎直形，兩側(cè)部分宜搭設(shè)成斜撐形。

3. 2 安裝三維波紋式鋼承板內(nèi)模

安裝三維波紋式鋼承板內(nèi)模有兩種方法，一種是在搭設(shè)鋼管承重支架前，在場(chǎng)內(nèi)預(yù)先分幅拼裝好拱形三維波紋式鋼承板內(nèi)模，然后用塔式起重機(jī)或汽車吊沿拱圈縱向逐幅安裝就位。另一種是在搭設(shè)鋼管承重支架后，利用塔式起重機(jī)或汽車吊將三維波紋式鋼承板在空中分段安裝就位，即每幅（沿縱向?qū)挾燃s2. 0m，搭接寬度約150 mm螺栓固定）沿橫向即跨度方向的波紋式鋼承板分8 段安裝而成，每段搭接200mm左右，螺栓固定。其中拱腳部位可砌磚胎模或塊石胎膜代替內(nèi)外模板，拱腳的外胎模宜用永久的重力式漿砌塊石墻，以考慮混凝土硬化前的推力。

3. 3 焊接對(duì)拉螺桿、綁扎拱圈鋼筋

在綁扎拱圈鋼筋骨架前，先在鋼承板內(nèi)模上按施工方案要求焊接外模板的對(duì)拉螺桿。綁扎鋼筋的次序如下：鋼筋按施工圖采用HRB335E或HRB400E。粗鋼筋接頭采用閃光對(duì)焊。現(xiàn)場(chǎng)安裝接頭采用直螺紋套筒連接或單面搭接焊接。拱圈環(huán)向、縱向鋼筋的安裝次序均為先底排鋼筋、接著安裝中部鋼筋，最后安裝上排鋼筋。豎向V 形拉結(jié)筋與環(huán)向谷底筋同時(shí)安裝綁扎，然后與漸次安裝的縱橫向底排筋綁扎。其中混凝土保護(hù)層墊塊應(yīng)用鐵絲牢固地綁扎于鋼筋籠，間距按規(guī)定。

3. 4 搭設(shè)外模上鋼管操作架

外模上的扣件式鋼管操作架分為環(huán)向弧形鋼管（可用<25鋼筋代替）與縱向直線形鋼管，其中縱向直線形鋼管即外模對(duì)拉螺桿的鋼管夾條，見圖3。扣件式鋼管操作架的荷載部分由環(huán)向鋼管傳遞至拱圈的混凝土基礎(chǔ)上，部分由外模通過對(duì)拉螺桿傳遞至鋼承板內(nèi)模至內(nèi)鋼管支撐架上。分幅外模之間的混凝土入注帶處懸挑式鋼管上鋪模板搭設(shè)成操作小平臺(tái)，懸挑式短鋼管內(nèi)端錨固于拱圈鋼筋籠（綁扎于縱向底排筋） ，并扣接于操作架縱向鋼管上。

4 質(zhì)量要求

4. 1 模板工程質(zhì)量保證措施

（1）周轉(zhuǎn)材料檢測(cè)。周轉(zhuǎn)材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)上報(bào)，并采取有效、妥善的措施。其中鋼管扣件應(yīng)進(jìn)行抽樣檢測(cè)，不合格者嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)。拱圈波紋鋼承板底模下水平桿與弧形橫桿、弧形桿與立桿的連接扣件螺栓擰緊扭力矩應(yīng)全數(shù)檢查，控制在40～65 N·m之間。

（2）模板支架檢查驗(yàn)收。模板支架搭設(shè)完畢使用前，按本施工方案和有關(guān)規(guī)范，組織有關(guān)人員進(jìn)行全面驗(yàn)收和簽證，驗(yàn)收不合格的嚴(yán)禁投入使用。本工程為超重的高模板支架，應(yīng)加大檢查力度，公司工程部人員應(yīng)參加檢查驗(yàn)收。

（3）模板支架拆除要求。模板支撐架拆除作業(yè)必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后由上而下逐步進(jìn)行，嚴(yán)禁上下同時(shí)作業(yè)，分段拆除的高度不應(yīng)大于兩步。模板支架使用期間，不得任意拆除桿件。

4. 2 鋼筋工程質(zhì)量保證措施

（1）當(dāng)鋼筋的品種、級(jí)別或規(guī)格須作變更時(shí)，應(yīng)辦理設(shè)計(jì)變更文件。在澆搗混凝土之前，應(yīng)進(jìn)行鋼筋隱蔽工程驗(yàn)收。

（2）鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011的規(guī)定抽取試件做力學(xué)性能檢驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

（3）鋼筋加工。鋼筋加工的形狀、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，縱向與弧向受力鋼筋的連接方式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

（4）鋼筋安裝時(shí)，受力鋼筋的品種、級(jí)別、規(guī)格和數(shù)量必須符合施工圖要求。

5 結(jié)束語

由于大跨度三維波紋式鋼承板內(nèi)模的混凝土拱結(jié)構(gòu)在施工中具有上述特點(diǎn)與難度，故必須精心施工。內(nèi)模與外模應(yīng)認(rèn)真搭設(shè)，避免對(duì)拉螺桿下端的焊縫拉裂；鋼筋種類規(guī)格繁多，應(yīng)認(rèn)真按順序綁扎到位；外操作架兼對(duì)拉螺桿的鋼管夾條坡度大，操作中特別注意安全；拱圈澆搗混凝土?xí)r務(wù)必遵守對(duì)稱式按“之”字形循環(huán)由低至高在拱頂合攏。嚴(yán)格按規(guī)范、按圖紙、按施工方案操作，才能保證混凝土拱圈的施工質(zhì)量及安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

1、《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 382004

2、《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 130-20011

3、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666-2011